Определение подачи бурового инструмента при шнековом бурении
Итак, основным в технологическом режиме шнекового бурения в мягких породах является выбор таких значений подачи снаряда и частоты его вращения, которые обеспечивают непрерывный и полный вынос разрушенной породы шнеком.
На рис. 7.82 приведена номограмма зависимости частоты
вращения n, радиуса шнека R и подачи ∆h
для шнека с R =100 мм, радиусом трубы r
= 45 мм, шагом спирали s, мм, и
коэффициентом трения породы о стенки скважины Fc = 0,9. Эту
номограмму можно использовать для ориентировочного выбора значений подачи
бурового инструмента, исходя из конкретных условий
работы.
Рис. 7.82. Номограмма для определения подачи бурового
инструмента при шнековом бурении.
Пример пользования
номограммой:
1. Исходные данные: n =150 мин-1; коэффициент трения
породы о шнек fш= 0,4.
Найдя точку пересечения
кривой fш= 0,4 с горизонтальной линией n =150,
опускаемся по вертикали вниз, и находим максимально допустимую подачу для этих
условий: ∆h =17,6 мм; при этом коэф. наполнения породой межвинтового
пространства Кн= 0,3s; шнек работает всей шириной спирали
(100—45 = 55 мм).
2. При бурении достигнута глубина скважины, при которой мощность привода недостаточна для работы с n =150 мин-1, а следующая ступень частоты вращения равна 110 мин-1. Аналогично п.1 находим ∆h =12,7 мм при Кн= 0,3s; шнек будет работать только частью ширины спирали (100—65 = 35 мм).
3. Если мощность привода недостаточна и при n =110 мин-1, можно принять ∆h = 8,5 мм при условии уменьшения Кн до 0,2 s.
Шнековое бурение в большинстве случаев может осуществляться без приложения к долоту дополнительной осевой нагрузки. Внедрение в мягких породах происходит под действием веса шнека с породой, а также реактивного усилия, возникающего при транспортировке разрушенной породы; это дополнительное усилие достигает 80— 120 даН на 1 м длины шнековой колонны. В ряде случаев в связи с этим возникает необходимость разгрузки долота во избежание резкого возрастания крутящего момента. Разгрузка осуществляется лебедкой или механизмом подачи.
Дополнительная осевая нагрузка прикладывается к долоту, достигая 1500—3000
даН при забуривании скважины, особенно в мерзлых породах, при бурении по сухим
плотным глинам и пескам.
